Closed-Cavity-Fassade überzeugt in Tel Aviv

Außergewöhnliche Beiträge zur Verbesserung von hohen Gebäuden, die damit die Nachhaltigkeit in den Fokus rücken, werden vom Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH) in Chicago ausgezeichnet. In diesem Jahr hat der ToHa Tower 1, entworfen von den Architekten Ron Arad und Avner Yashar, in zwei Kategorien überzeugt.

Das Architektenteam wurde von einem Eisberg zu der Geometrie des 110 Meter hohen Gebäudes angeregt. In alle Richtungen weist er unregelmäßige Formen auf und ist damit auch in jedem Bereich einzigartig gestaltet. Jede Geschossdecke ragt über die Ebene der Gebäudehülle hinaus und schützt dadurch das Innere vor direkter Sonneneinstrahlung. Durch ein Atrium, das die volle Höhe des Gebäudes umfasst, gelangen natürliches Licht und frische Luft in die Bürobereiche.

Innovative Fassadenkonstruktion realisiert

An der Entwicklung und Ausführung der Fassade am ToHa Tower 1 war ein Team von Schüco beteiligt. Das Projekt wurde durch die Initiative der Kolleginnen und Kollegen vom Schüco-Standort in Israel ermöglicht. Die Beteiligten wurden von dem Team vor Ort koordiniert. Prof. Dr. Winfried Heusler, Senior Vice President bei Schüco Global Building Excellence, konkretisiert: „Es war für uns eine Herausforderung, mit einer Closed-Cavity-Fassade für das israelische Klima Neuland zu betreten. Wir haben diese Herausforderung mit unserem lokalen Partner, dem Fassadenbauer Aluminium Construction Ltd. aus Israel, angenommen, weil wir wussten, dass wir als Team über die für derart technisch und logistisch komplexe Projekte notwendige Erfahrung und Qualifikation verfügten.“

Die umgesetzte Closed-Cavity-Fassade ist eine spezielle Variante einer Doppelfassade. Zwischen der inneren und äußeren Fassadenschale befindet sich eine vollständig abgekapselte Kammer. Der geschlossene, zweischalige Aufbau der Fassadenkonstruktion ermöglicht einen guten Schallschutz. Dieser kann somit auch ohne spezielle Schallschutzgläser erreicht werden.

Fassadenzwischenraum schützt das Gebäude

Eine Closed-Cavity-Fassade ist eine spezielle Variante einer Doppelfassade mit einer vollständig abgekapselten Kammer zwischen innerer und äußerer Fassadenschale. Diese besondere Fassadenkonstruktion ermöglicht durch ihren geschlossenen, zweischaligen Aufbau einen guten Schallschutz. Dieser kann im Vergleich zu anderen Fassadenkonstruktionen auch ohne Einsatz von speziellen Schallschutzgläsern erreicht werden. Dadurch, dass dieser zusammen mit Sonnenschutz in der Cavity, also dem Hohlraum, liegt, können Kühllasten und auch Betriebskosten reduziert werden.

Auf diese Weise ist der Fassadenzwischenraum und der innen liegende Sonnenschutz vollständig abgeschirmt und so vor Verschmutzungen von außen wie auch von innen geschützt. Der abgeschlossene Fassadenzwischenraum sorgt bei der Closed-Cavity-Fassade zudem für eine hohe Energieeffizienz. So reagiert die Fassade auf die Herausforderungen der israelischen Großstadt: Hitze, Lärm, feiner Sandstaub.

Bauphysikalische Berechnungen für den Fassadenzwischenraum

Umfassende bauphysikalische Berechnungen haben vor dem Bau der Fassade gezeigt, dass der Zwischenraum der Closed-Cavity-Fassade den wechselnden Temperaturen in Israel standhält und auch die Bildung von Kondensat im Zwischenraum ausbleibt. Für die Berechnungen ließen der Metallbauer und ein deutsches Ingenieurbüro die örtlichen Klimabedingungen, die Sonneneinstrahlung und die Ausrichtung des Gebäudes mit einfließen. Diese Berechnungen bilden die Basis für das Einbringen von gereinigter und konditionierter Luft (Luftfeuchte und Temperatur) über ein zentral gesteuertes Ringleitungssystem in die einzelnen Closed Cavitys.

Zusätzlich überwachen die eingebauten Sensoren in der Cavity die relative Luftfeuchte und Temperatur und beeinflussen so das Ringleitungssystem. Jede Fassadenfront und jede Etage werden dabei separat überwacht und angesteuert. Durch ein Überdruckventil im Blendrahmen kann überschüssige Luft kontrolliert entweichen. Durch dieses Zusammenspiel ist es möglich, dass die relative Luftfeuchte, die Temperatur und der Druck in der Cavity innerhalb der berechneten Grenzwerte bleiben.

Prüfungen zur Wirksamkeit des Fassadensystems

Am Institut für Fenstertechnik in Rosenheim wurden zahlreiche Prüfungen durchgeführt, die die Eignung der Closed-Cavity-Fassade für die klimatischen Bedingungen in Israel nachgewiesen haben. Der Fogging-Test an den Materialien spielt im Zusammenhang mit den zum Teil hohen Temperaturen im Fassadenzwischenraum eine zentrale Rolle. Der Test wird eingesetzt, um im Vorfeld zu erkennen, ob bei den Materialien, die in der Closed Cavity eingebaut werden sollen, bei hohen Temperaturen Ausgasungen auftreten. In der Closed-Cavity-Fassade werden nur Materialien verwendet, die keine Ausgasungen aufweisen, um Kondensat in den Zwischenräumen zu vermeiden.

Der Druck und der Taupunkt in der Closed Cavity werden durch saisonale Temperaturschwankungen und durch die Sonneneinstrahlung beeinflusst. Die Luft im Zwischenraum der Fassadenschale dehnt sich durch Hitze aus und zieht sich wieder zusammen, wenn es kühler wird. Um diesen Druckschwankungen im Fassadenzwischenraum zu begegnen, wurde ein Überdruckventil im Blendrahmen der Fassade eingebaut. Dieses sorgt dafür, dass keine feuchte oder verschmutzte Außenluft unkontrolliert durch die Fugen in die Closed-Cavity-Fassade eindringt. Damit gewährleistet das Ventil einen Druckausgleich bei zu hohem Druck im Fassadenzwischenraum, und das Ringleitungssystem kontrolliert das Nachführen von trockener und sauberer Luft. Dieses Zusammenspiel der Mechanismen sorgt dafür, dass ein leichter Überdruck durch saubere und trockene Luft in der Fassade vorherrscht, der zuvor definiert wurden. Die Fassade bleibt dabei frei von Kondensat und Schmutz.

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